【編者按】由中國重型機械研究院股份公司研制的國家科技重大專項課題“航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機”瞧剖，已于2011年11月在重慶西南鋁業(yè)（集團）有限公司竣工投產凳渗。

　　航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機主要為大型鋁加工企業(yè)所使用椰严，以為航空航天善王、軍工、交通運輸和船舶制造等行業(yè)提供高品質的預拉伸寬厚鋁合金板材料荡偶，服務產品包括：大型運輸機带蔬、直升機和大型客機的機身和機翼，以及艦船甲板等烧乙。

　　該鋁合金板張力拉伸機的最大設計拉伸力為120MN拐扛，是目前國內第一臺、也是亞洲最大的鋁合金板材拉伸機辱窘。作為用于我國第一條具有國際先進水平并可專業(yè)化生產的航空鋁合金厚板生產線中的關鍵設備楷焦，該拉伸機的極限負載、大拉伸噸位下斷帶保護及運行精度等多項性能指標均達到目前國際領先水平膝班。目前头位，除美國鋁業(yè)公司達文波特軋制廠擁有136MN的拉伸機外，國際上尚沒有實際拉伸力達到萬噸以上的鋁合金板材拉伸機得到投產應用给酥。該拉伸機的研制成功深怕，填補了國內鋁合金厚板及特厚板拉伸機的空白，為我國航空“大飛機”項目以及國防軍工的原材料供應提供了強有力的保障泵肄。

航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機

　　拉伸機的主要優(yōu)勢及性能參數(shù)

　　該航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機具有以下重要優(yōu)勢：多重斷帶被動緩沖保護功能捆交，可有效避免拉伸過程中工件突然斷裂而對設備造成的損壞；足夠的機架剛性和合理的鉗口預夾緊系統(tǒng)腐巢，能夠實現(xiàn)板材的均勻夾緊及均勻變形品追；可自動測量被拉伸板材的初始長度，以準確控制板材的延伸率精度冯丙；具有生產數(shù)據(jù)的實時采集肉瓦、顯示與存儲功能，并可實現(xiàn)人機界面可視輸入胃惜；可顯示并存儲拉伸過程中的拉伸力泞莉，以及拉伸速度動態(tài)曲線；從鋁板上料到拉伸完畢，機組的整個拉伸過程全部由PLC進行程序控制鲫趁。

　　該航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機的基本性能參數(shù)為：可拉伸2～7系的鋁合金板材斯嚎，最大設計拉伸力達120MN，可拉伸板材最大寬度4000mm挨厚、最大厚度250mm及最大長度30000mm返雷，鉗口開度300mm，鉗口負載系數(shù)63kN/mm弓席，滿負荷最小板材寬度1900mm阎员，最大拉伸速度6mm/s，無級可調转是。

　　拉伸機的設備組成及功能

　　該航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機機械設備組成包括：移動夾頭伐藕、固定夾頭、主拉伸缸裝置母掀、壓梁機架總成以及緩沖復位系統(tǒng)挤帕、軌道和輔助承放料設備等。電氣系統(tǒng)包括：傳動控制系統(tǒng)焰哮、PLC控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)等液茧。液壓系統(tǒng)包括：具有伺服控制的主拉伸系統(tǒng)仆加、移動頭及固定頭液壓系統(tǒng)。

　　1.拉伸機機組

　　拉伸機機組采用全浮動設計缚庐，解決了發(fā)生拉伸斷料時巨大沖擊對基礎造成損壞的問題唁奢。拉伸斷料時，整個機組設備可以沿軌道產生一定位移窝剖，斷料后機組在緩沖復位裝置的作用下迅速復位麻掸。

　　移動夾頭和固定夾頭用于拉伸板材的夾緊和固定，完成拉伸功能赐纱。夾頭分別由預應力組合梁式機架脊奋、鉗口組件、同步夾緊系統(tǒng)和車輪承載裝置等組成疙描。

　　拉伸機機頭主機架為組合梁式預應力機架诚隙，從而有效減小了拉伸過程中的機體變形，保證了鋁板的均勻夾緊及夾緊的可靠性起胰。同時久又，鉗口負載系數(shù)（單位寬度拉伸力）更大，滿足了特厚板的拉伸需求效五。

　　同步預夾緊系統(tǒng)采用二次夾緊方式地消，在保證鉗口位置同步的同時，每組鉗口的預夾緊力一致，從而使鉗口對鋁板的夾緊均勻脉执，有效保證了板材的均勻變形该捎。鉗口夾緊系統(tǒng)設有壓力傳感器，可對鉗口夾緊力進行監(jiān)測张相。

　　移動夾頭和固定夾頭的前端帶有鋁板對中裝置枝扭，可實現(xiàn)鋁板的左右、上下對中蝗腻。對中調節(jié)均由位置傳感器進行檢測孵钱，實現(xiàn)了寬度自動定位控制功能。

　　主拉伸缸用于為板材拉伸提供動力拓币。安裝在壓縮柱和移動夾頭之間的兩臺主拉伸缸昏滔，是一種多功能的組合液壓缸，具有拉伸驅動琳宽、移動夾頭運行和斷帶緩沖減震等多重功能挫肆。

　　壓梁總成包括：兩側壓縮柱和壓梁支座。兩側壓縮柱各由一組支座支撐泛邮，并沿長度方向分布有等距離的插銷孔料离，用以固定夾頭。壓縮柱可沿拉伸方向相對支座移動盯质，保證斷帶時不損壞支座基礎袁串。支座在水平方向和垂直方向上對壓梁均具有限位功能，增強了壓梁受力時的穩(wěn)定性呼巷。壓梁一端和主拉伸缸內操作缸活塞桿連接囱修，另一端靠緩沖復位裝置支撐并定位。

　　緩沖復位系統(tǒng)安裝在機架壓縮柱的尾端王悍，其功能是緩沖斷帶后后夾頭及壓梁的沖擊破镰，并在斷帶沖擊后使機架壓梁復位。緩沖復位裝置是該拉伸機斷帶緩沖保護的重要組成部分压储。

　　2.液壓控制系統(tǒng)

　　液壓控制系統(tǒng)主要由主拉伸液壓系統(tǒng)鲜漩、固定端液壓系統(tǒng)和活動端液壓系統(tǒng)組成。其中渠脉，主拉伸液壓系統(tǒng)采用了伺服控制系統(tǒng)及多項創(chuàng)新技術宇整，用于控制兩側主拉伸缸高精度同步運行，保證了活動夾頭在拉伸過程中平穩(wěn)運行，實現(xiàn)了板材的均勻拉伸。固定端液壓系統(tǒng)和活動端液壓系統(tǒng)用于驅動機頭上鉗口等液壓執(zhí)行機構瞄沙。兩個系統(tǒng)均采用比例伺服控制系統(tǒng)，可以在操作臺上方便地調整和控制各種參數(shù)键先。

　　3.電氣控制及檢測監(jiān)控系統(tǒng)

　　該拉伸機的整個電氣控制系統(tǒng)采用了集散式PLC機組工藝控制及遠程通信網(wǎng)絡技術置芋，通過兩級網(wǎng)絡將拉伸機的供配電、交流電動機控制牺道、PLC系統(tǒng)栋湃、遠程I/O系統(tǒng)和人機界面（HMI）聯(lián)為一體，而且各系統(tǒng)之間的接口均為統(tǒng)一設計颈顽，共同構成了拉伸機的整體自動化控制系統(tǒng)铲桑。電氣系統(tǒng)包括：供電系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)盖赛、自動化系統(tǒng)掺薪、計算機系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要控制功能包括：拉伸速度控制甜届、拉伸力控制啤邑、延伸率控制、同步控制以及板材寬度和高度對中控制岩模。

　　主要創(chuàng)新技術及專利

　　該航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機創(chuàng)造性地采用了多項新技術津函，包括：組合式預應力拉伸機頭，解決了大拉伸力下機頭變形問題孤页；具有緩沖功能的復合功能主拉伸液壓缸的創(chuàng)新應用尔苦，解決了機頭緩沖的重大問題；全浮動張力拉伸機組的創(chuàng)新應用散庶，解決了斷帶沖擊對設備基礎的損壞問題蕉堰；復合斜面夾緊系統(tǒng)及鉗口二次預夾緊系統(tǒng)，解決了特厚板夾緊和寬板均勻夾緊問題悲龟；大流量、高壓電液伺服控制系統(tǒng)冰寻，保證了整體設備的運行精度须教。

　　調試及使用情況

　　由中國重型機械研究院股份公司和用戶單位——西南鋁業(yè)（集團）有限公司組成的聯(lián)合調試小組，于2011年完成了對航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機的空負荷和負荷試車調試斩芭，目前設備已投產使用轻腺。在調試和使用過程中，該拉伸機經(jīng)受了8500t拉伸力時的突然斷帶的考驗划乖，斷帶后設備運行正常贬养，無異常損壞，證明了拉伸機多項斷帶緩沖技術的有效性阶庆。此后郎博，該拉伸機的實際負荷達到10500t，實現(xiàn)了萬噸級拉伸機的重要考核指標铺享。截止到目前抱壶，該拉伸機已正常運行一年多，生產出了大批量的鋁合金厚板。

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